近年來，關于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的話題持續(xù)發(fā)酵，越來越多的物聯(lián)網(wǎng)設備及傳感器應用深刻影響著我們與世界的交互方式，給我們的生活帶來改變，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應用普及的特性，快速高效的鏈接及無縫集成的系統(tǒng)級芯片將是推動物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的重要驅(qū)動力。
以目前市場上的藍牙低功耗(Bluetooth low energy)追蹤設備為例，這些產(chǎn)品可以輕松幫助我們找到對我們來說很重要但經(jīng)常容易找不到的東西，如辦公室鑰匙、錢包等等。
Tile追蹤設備使用藍牙低功耗傳感器，與安裝有Tile App的無線設備進行通信，并通過該無線設備將丟失物品的定位通知用戶，范圍大約為100英尺(約30米)以內(nèi)。為幫助定位超出該距離范圍的物品，Tile還通過該應用建立了世界上最大的“失物招領”網(wǎng)絡，它可以將全球用戶連接起來，幫助定位丟失物品。
雖然幫助我們的生活更有條理好像不是特別了不起的目標，但Tile和其他成功的物聯(lián)網(wǎng)設備廠商的愿望，為物聯(lián)網(wǎng)設備如何實現(xiàn)深入人心提供了完美的范例。例如，最近推出的Tile Slim可以讓您輕松找到丟失的錢包。Tile產(chǎn)品采用的技術是物聯(lián)網(wǎng)設備在未來更廣泛應用中的技術架構(gòu)的一個范例。
物聯(lián)網(wǎng)的首要前提是廣泛的設備與傳感器的連接，無論規(guī)模是大是小。低功耗連接使開發(fā)人員能夠為功耗受限的設備添加更多功能，同時保持尺寸小巧，從而擴大了其應用可能性。添加集成度越來越高的元件，通過即插即用方案簡化新應用的開發(fā)，快速將新設備推向市場。
快速高效的連接是物聯(lián)網(wǎng)背后的驅(qū)動概念
追蹤設備之間使用藍牙協(xié)議進行無線通信，工作時無需消耗多少電能。在低功耗環(huán)境中支持這種連接是支撐起物聯(lián)網(wǎng)概念的關鍵：能夠持續(xù)交換數(shù)據(jù)的無線設備。
追蹤設備能夠提供這種持久連接要歸功于藍牙連接的系統(tǒng)級芯片(SoC)。以Tile Slim為例，Dialog半導體公司的DA14580 SoC通過一個比鈕扣還小的微處理器提供所有必要的電子電路及元件，提供支持追蹤設備所需的藍牙4.2連接和應用處理能力。
Dialog SmartBon產(chǎn)品線的產(chǎn)品廣泛用于采用藍牙低功耗連接的各種日益復雜的電子設備。藍牙低功耗標準最初形成于藍牙4.0規(guī)范，并提供高達1 Mbps的傳輸速度，耗電僅0.01 w -0.5w，約為經(jīng)典藍牙技術的一半。
下一代SoC在這些規(guī)模經(jīng)濟的基礎上提供比前代產(chǎn)品更快的藍牙低功耗連接，同時保持迄今任何微芯片中最低的功耗和系統(tǒng)成本。
以市場上的最新SoC之一DA14681為例，采用ARM® Cortex™ M0處理器，在設備工作時可提供最大96 MHz處理速度，待機時電流消耗小于1µA，實現(xiàn)節(jié)能。這種靈活度對管理能夠提供“始終在線”功能的多傳感器陣列(與Tile類似)非常理想。當消費電子行業(yè)開始推廣用于監(jiān)測心臟或睡眠模式等(需要長時間的持續(xù)連接，以收集數(shù)據(jù))的物聯(lián)網(wǎng)設備，甚至工業(yè)應用(需要設備在裝配線的不同階段保持相互通信)時，下一代集成式芯片組的重要性將顯現(xiàn)出來。
無縫集成推動物聯(lián)網(wǎng)進步
這些特性的重要性在于，隨著更多的物聯(lián)網(wǎng)設備和傳感器在未來幾年得到部署，將有大量信息需要跟蹤和分析。相應的，傳感器和設備需要變得更小和更持久，使開發(fā)的新產(chǎn)品能夠緊隨市場的需求。
DA14681通過在其集成電源管理單元(PMU)中提供三個獨立電源軌來增強其連接功能。這些電源軌除了為芯片內(nèi)部電路供電，還為外部系統(tǒng)元件供電。不僅如此，PMU還集成了電量計和充電功能。因此DA14681能通過USB接口為電池充電，而SoC本身也可為整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)供電，無需額外的外部電源管理電路。
該產(chǎn)品和其他下一代芯片的出現(xiàn)表明，客戶需要集成度更高的元件來開發(fā)和推出新型物聯(lián)網(wǎng)設備，以免在創(chuàng)新方面滯后。Tile及其破紀錄的外形尺寸只是集成方案的優(yōu)點體現(xiàn)在終端設備的一個例子。
先進SoC是極具前瞻性的系統(tǒng)，它們向開發(fā)人員提供了花最少精力開發(fā)功能完善的物聯(lián)網(wǎng)設備所需的工具。他們只需要一個接口和電池，SoC具有使設備運行的處理能力和電源管理單元(PMU)功能。這些系統(tǒng)通過靈活的外部存儲器接口向軟件應用開發(fā)人員提供幾乎無限的計算空間。
雖然SmartBond SoC代表目前的最佳產(chǎn)品，具有無可比擬的集成度和靈活性，但它僅僅是這些解決方案未來發(fā)展的起點。據(jù)預測，物聯(lián)網(wǎng)連接設備數(shù)量將從現(xiàn)在的60億激增至2025年的超過270億，相當于未來十年保持16%的年復合增長率(CAGR)。提供這種大規(guī)模藍牙低功耗連接的SoC需要繼續(xù)以同樣快的速度發(fā)展，以緊跟市場需求。
如果物聯(lián)網(wǎng)市場繼續(xù)保持快速創(chuàng)新，那么除了藍牙低功耗應用之外，片上系統(tǒng)還會給我們帶來無數(shù)的改變生活的新科技，物聯(lián)網(wǎng)市場也會成為技術創(chuàng)新和進化的舞臺。如果當前的市場預測準確，下一代物聯(lián)網(wǎng)設備很快就會在我們生活中普及。
作者：同偉，
Dialog公司產(chǎn)品營銷經(jīng)理
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